高等數學:各類積分概念及其物理意義總結

2020-12-05 小龍談數學說Python

不定積分:在某區間I上的函數f(x),若存在原函數,則稱f(x)為可積函數,並將f(x)的全體原函數記為∫f(x)dx,稱它是函數f(x)在區間I內的不定積分,其中稱為積分符號,f(x)稱為被積函數,x稱為積分變量由定義知,若F(x)為f(x)的原函數,則∫f(x)dx=F(x)+C(C稱為積分常數)註:函數f(x)的原函數F(x)的圖形稱為f(x)的積分曲線。定積分:設I為函數f(x)在區間[a,b]上的定積分,記為圖1-1,

圖1-1

其中,f(x)稱為被積函數,f(x)dx稱為被積表達式,x稱為積分變量,[a,b]稱為積分區間,a稱為積分的下限,b稱為積分的上限。

用途:求曲邊梯形的面積,變速直線運動的路程等問題。

3.二重積分:設I為函數f(x,y)在閉區域D上的二重積分,記為

其中,f(x,y)稱為被積函數,f(x,y)da稱為被積表達式,da稱為面積微元,x和y稱為積分變量,D稱為積分區域。

二重積分的物理意義及用途:求平面薄片的質量:

還可以求曲面柱體的體積:

4.三重積分:設I為函數f(x,y,z)在閉區域u上的三重積分,記為

其中,f(x,y,z)稱為被積函數,f(x,y,z)dv為被積表達式,dv為體積微元

三重積分的物理意義和用途:求密度為f(x,y,z)的空間立體U的質量

5.平面曲線弧長:求一條曲線段的長度。

6.第一類曲線積分:設曲線AB(記為L)的參數方程為

x=x(t),y=y(t) (α≤t≤β)其中x(t),y(t)具有一階連續導數,又設函數f(x,y)在曲線弧L有定義且連續,根據曲線L的弧微分公式

以及f(x,y)在曲線弧上的第一類曲線積分的定義,即得

第一類曲線積分的物理意義及用途:求曲線形構件的質量為

7.第二類曲線積分:設L為xOy面內從點A到點B的一條有向光滑曲線弧,在L上每一點(x,y)處作曲線的單位切向量t=cosαi+cosβj(α,β分別是t與x軸,y軸正向的夾角),其方向與指定的曲線方向一致,又設

A(x,y)=P(x,y)i+Q(x,y)j,其中P(x,y),Q(x,y)在L上有界,則函數

A*t=Pcosα+Qcosβ在曲線L上的第一類曲線積分

第二類曲線積分的物理意義及用途:求質點在光滑曲線上移動過程中變力F(x,y)所作的功

以上就是我對幾種積分的總結,請關注我的百家號,謝謝!

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